Файл: Козырев, А. П. Теория тепловых и гидродинамических процессов в атомных энергетических установках учеб. пособие.pdf

1

подогрев жидкости, подсасываемой в кипящий погранич­ ный слой из недогретых до температуры насыщения глу­ бинных слоев жидкости. Степень влияния недогрева жид­

ния уменьшаются число и размеры генерируемых на поверх­ ности нагрева паровых пузырей, следовательно, умень­ шается количество тепла, необходимое для подогрева ре­ циркулирующей холодной воды. Обработка опытных данных по ряду жидкостей приводит к зависимости

Автор формулы (8.42) при ее выводе не делал допу­ щения о характере движения жидкости. Поэтому рассмотрен­ ное влияние давления и недогрева остается справедли­ вым и при вынужденном течении недогретой до кипения жидкости в трубах и каналах сложной формы.

§49. Кризис теплообмена первого родалри вынужденном движении теплоносителя

Аналитическое и экспериментальное исследование яв­ лений кризиса теплообмена при кипении жидкости в сво­ бодном объеме в условиях естественной конвекции значи­ тельно проще, чем в условиях вынужденного движения.

Это объясняется тем обстоятельством, что в большом объеме критические плотности теплового потока, как это следует из формулы (8 .40), определяются прежде всего физическими свойствами теплоносителя. Вынужденное движение охлаждающей среды сильно усложняет анализ

404

явлений кризиса. Однако именно этот случай кризиса представляет наибольший интерес для атомной энергети­ ки. Кризис теплообмена первого рода при охлаждении поверхности нагрева водой или пароводяной смесью воз­

пленки. Понятие "критическая тепловая нагрузка" свя­ зано только с кризисом первого рода, так как второй

кризиса теплообмена первого рода основаны на регистра­ ции резкого скачка температуры стенки при переходе к пленочному кипению или сопутствующих явлений. К таким методам относятся: измерение температуры стенки тер­ мопарами, визуальное или фотооптическое наблюдение за появлением красного пятна на стенке эксперименталь­ ного участка, измерение электрического сопротивления

участка в месте появления кризиса, расплавление легко­ плавкого материала, устанавливаемого на стенке. Все эти методы широко применяются в экспериментальной технике и приводят, как правило, к одинаковым резуль­ татам.

На возникновение кризиса первого рода влияет много различных факторов, как геометрических, так и режим­ ных. Влияние этих факторов не всегда однозначно, так как зачастую действие их довольно сложно и проявляется в совокупности с другими факторами.

Обширными экспериментальными исследованиями, свя­ занными, как правило, с запросами практики, былс уста-

405

новлено, что наиболее сильное влияние на величину

свойства жидкости. Часто вместо энтальпии среды более удобным оказывается использование относительной эн­ тальпии ос - —- ~ г , равной массовому паросодержанию при течении пароводяной смеси. При течении недогретой жидкости вместо относительной энтальпии жид­ кости, которая в этом случае будет отрицательной ве­

ра в отрицательной области его значений отражает вли­ яние недогрева жидкости. С увеличением разности темпе­

держания приводит к росту скорости пара, утонению коль­ цевой жидкой пленки, облегчению условий возникновения пленочного кипения и тем самым к снижению

406

407